资源简介

二、基因的自由组合定律
教学目的
1、基因的自由组合定律及其在实践中的应用（C：理解）
2、孟德尔获得成功的原因（C：理解）
教学重点
1、对自由组合现象的解释
2、基因的自由组合定律的实质
3、孟德尔获得成功的原因
教学难点
对自由组合现象的解释
教学用具
豌豆粒色遗传和粒形遗传的杂交示意图、两对相对性状杂交试验分析图解，两对相对性状测交试验图
教学方法
讲授法、讨论法
课时安排
2课时
教学过程
第一课时
上一节课我们学习了基因的分离定律。下面我们来复习一下：
1、基因分离定律的实质是什么？
（基因分离定律是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代）
2、分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传试验
①豌豆粒色试验
②豌豆粒形试验
P
黄色X绿色
P
圆形X皱形
↓
↓
F1
黄色
F1
圆形
F2
F2
（①F1黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1；②F1圆形豌豆自交产生F2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1）
这节课我们在学习了基因的分离定律的基础上，来学习基因的自由组合定律。首先我们来了解孟德尔的两对相对性状的遗传试验。
（一）两对相对性状的遗传试验
孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。我们将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交情况的话，会出现什么样的现象呢？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的。
1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验
P
黄色圆粒
X
绿色皱粒
↓
F1
黄色圆粒
↓
F２
黄色圆粒
：绿色圆粒
：黄色皱粒
：绿色皱粒
315粒
：108粒
：
101粒
：32粒
9
：
3
：
3
：
1
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交。无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让F１植株进行自交。产生的F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。四种表现型的数量比接近9：3：3：1。
2、两对相对性状的遗传试验的主要特点
（1）F１均为黄色圆粒，为显性性状；
（2）F2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；
（3）F2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；
（4）正交和反交的结果相同。
（二）对自由组合现象的解释
为什么会出现以上这样的结果呢？这一试验结果又是否符合基因的分离定律呢？
我们首先从一对性状（粒色、粒形）入手，看看试验结果是否符合基因的分离定律。
1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律
粒色：黄色
315＋101＝416
绿色
108
＋32＝140
黄色
：绿色
=
416
：140，
接近于3：
1
粒形：圆粒
315＋108＝423
皱粒
101
＋32＝133
圆粒
：皱粒
=
423
：133，
接近于3：1
由此可见，从一对相对性状的角度去衡量这一试验是符合基因的分离定律的。
2、两对相对性状的分离是各自独立的
两对相对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰、各自独立的，是随机的。
那么，新组合的性状又是如何产生的呢？
通过对上述遗传试验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后代，而且出现了两个新组合的性状即黄色皱粒和绿色圆粒，并且这两对相对性状的分离比接近3：1。这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对的现象。
3、不同对的相对性状之间自由组合
由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。如果我们利用概率计算的原理进行计算，能得到怎样的结果呢？
从实验结果来看，在F2中：
粒色：黄色：3/4
粒形：圆形：3/4
绿色：1/4
皱形：1/4
也就是说，在3/4的黄色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的，有1/4是绿色的；在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
因此，两对性状结合起来，在556粒种子中应出现的性状及比例为
黄色圆粒：3／4x3/4＝9／16
556x9／16＝313
黄色皱粒：3／4xl／4＝3／16
556x3／16＝104
绿色圆粒：1／4x3／4＝3／16
556x3／16＝104
绿色皱粒：1／4xl／4＝1／16
556xl／16＝34
杂交实验的结果也正是如此。在556粒种子中，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。
孟德尔对上述的自由组合现象是怎样解释的呢？请同学们看课本P31以上数据表明……至P32第二自然段结束。
4、孟德尔对自由组合现象进行了解释
孟德尔对自由组合现象进行了解释，其要点是：
（1）豌豆的粒色和粒形分别由一对遗传因子（等位基因）控制，即黄色和绿色分别由遗传因子（等位基因）Y和y控制；圆粒和皱粒分别由遗传因子（等位基因）R和r控制。由于子一代表现为黄色圆粒，说明亲本中黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。这样，两个亲本中，纯种黄色圆粒的遗传因子组成（基因型）为YYRR；纯种绿色皱粒的遗传因子组成（基因型）为yyrr。
（2）形成配子时，两个亲本YYRR产生的配子为YR，yyrr产生的配子为yr。
（3）受精后，F１的遗传因子组成（基因型）为YyRr，其表现型为黄色圆粒。
（4）F１形成配子时，每对遗传因子（等位基因）表现为分离。与此同时，在不同对的遗传因子（非等位基因）之间表现为随机自由结合，而且是彼此独立、互不干扰的。这样，F１产生的雌雄配子各有4种，即YR、Yr、yR、yr，其比例为1：l：l：1。
关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生基因自由组合的根本原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中。
F１基因型→等位基因分离→非等位基因之间自由组合→YR
Yr
yR
yr
1
：1
：1
：1
由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以4种配子的数量相同。
（5）杂种F１形成配子后，受精作用时雌雄配子的结合是随机的，即各种类型的雌雄配子的结合机会均等。因此，F１的配子的结合方式有16种，其中有9种基因型、4种表现型，表现型数量比接近于9：3：3：1。
5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解
P
YYRR
X
yyrr
↓
↓
配子
YR
yr
↓
↓
F１
YyRr
F２
基因型
1/16
YYRR
1/16
yyRR
1/16
Yyrr
1/16
yyrr
2/16
YyRR
2/16
yyRr
2/16
Yyrr
2/16
YYRr
4/16
YyRr
表现型
9/16黄色圆粒
3/16绿色圆粒
3/16黄色皱粒
1/16
绿色皱粒
孟德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律，揭示出了遗传的第二个规律—基因的自由组合定律。在揭示这一规律时，他不仅很准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，进行了杂交试验；并在产生F１后，对F１进行自交，分析出因为在（减数分裂）形成配子时，各产生了4种雌雄配子。由于雌雄配子的自由组合，才在F２中出现了新组合性状这一规律。
板书
二、基因的自由组合定律
（一）两对相对性状的遗传试验
1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验
P
黄色圆粒
X
绿色皱粒
↓
F1
黄色圆粒
↓
F２
黄色圆粒
：绿色圆粒
：黄色皱粒
：绿色皱粒
315粒
：108粒
：
101粒
：32粒
9
：
3
：
3
：
1
2、两对相对性状的遗传试验的主要特点
（1）F１均为黄色圆粒，为显性性状；
（2）F2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；
（3）F2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；
（4）正交和反交的结果相同。
（二）对自由组合现象的解释
1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律
2、两对相对性状的分离是各自独立的
3、不同对的相对性状之间自由组合
4、孟德尔对自由组合现象的解释
5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解
P
YYRR
X
yyrr
↓
↓
配子
YR
yr
↓
↓
F１
YyRr
F２
↓
基因型
1/16
YYRR
1/16
yyRR
1/16
Yyrr
1/16
yyrr
2/16
YyRR
2/16
yyRr
2/16
Yyrr
2/16
YYRr
4/16
YyRr
表现型
9/16黄色圆粒
3/16绿色圆粒
3/16黄色皱粒
1/16
绿色皱粒
反馈练习：
1、用结白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少？
2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，F２出现的性状中：1）能够稳定遗传的个体数占总数的
。2）与F１性状不同的个体数占总数的
。
第二课时
上节课我们用实验和统计学的办法分析了性状的自由组合现象。孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确，又进行了测交试验。
根据孟德尔的解释，出现性状的自由组合主要是由于F1产生了4种雌雄配子。因此，要证明自由组合现象是正确的，就必须证明F1产生了4种配子。
（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验
1、目的
选用双隐性的植株与F1杂交，测出F1的基因型，从而验证自由组合现象解释的正确性。
2、理论分析
根据孟德尔的解释，F1应产生4种配子YR、Yr、yR
和yr，并且其比例为1
：1
：1
：1；双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。所以测交结果应该产生4种类型的后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒，并且4种表现型的数量比应为1：1：l：1。
3、杂交实验
杂种子一代
隐性纯合
YyRr
yyrr
↓
↓
YR
Yr
yR
yr
yr
↓
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
1
：
1
：1
：1
测交的结果是产生了4种后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、绿色皱粒和黄色皱粒，并且它们数量基本相同。4种表现型的数量比接近1：1：l：1。
4、结论
测交时无论是正交还是反交，实验与分析相符，验证了对自由组合现象的解释是正确的。并且证明了F1的基因型为YyRr，既能产生4种雄配子，又能产生4种雌配子，从而证实了F1在形成配子时，不同对等位基因是自由组合的。
（四）基因自由组合定律的实质
孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律。现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。
1、基因自由组合定律的实质
基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、细胞学基础
发生在减数第一次分裂的后期
3、核心内容
同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
请同学们思考(见幻灯片5、6)：
（1）孟德尔所说的两对基因是指什么？
（位于1、2号同源染色体上的Y和y及位于3、4号的另一对同源染色
体上的R和r）
（2）1号染色体上的Y基因的非等位基因是那些基因？
（3、4号染色体上的R和r）
（3）非同源染色体上的非等位基因在形成配于时的结合方式是什么？
（自由组合）
（4）这种非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在哪一过程中？
（发生在细胞减数分裂形成配子时）
（5）基因自由组合定律的实质是什么？
（位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞
减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，
非同源染色体上的非等位基因自由组合）
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
1、在育种中的应用
使不同亲本的优良性状的基因组合到一个个体内，创造出优良品种
基因的自由组合定律为我们的动、植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状分离）
那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型）
2、在医学和优生优育中的应用
在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。
例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？
这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd）
根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd）
由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。
（六）孟德尔获得成功的原因
我们都知道，孟德尔并不是进行遗传学研究的第一人，在孟德尔之前，有不少学者都做过动植物的杂交试验，试图发现这其中的规律，但都未总结出规律来。孟德尔却以他的科学精神和科学方法发现了遗传的两大规律。
为什么孟德尔会取得这么大的成果呢？我们从中应该得到那些启示呢？
1、正确地选择了实验材料。
2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。
3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理试验结果。
4、科学设计了试验程序。
孟德尔试验的成功给了我们以很大的启示，即进行科学实验必须具备的几点精神：
1、科学的工作态度和方法：采取循序渐进的方法，由简单到复杂；并注意观察试验现象，不放过任何一个试验现象。
2、运用先进的科学成果，如孟德尔首先将统计学的方法用于生物实验的分析。
3、科学地选择试验的材料。
4、有一整套的科学工作的方法和程序。
（七）自由组合定律与分离定律的比较
分离定律
自由组合定律
研究的相对性状
一对
两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置
一对等位基因位于一对同源染色体上
两对或两对以上等位基因分别位于不同的同源染色体上
细胞学基础
减数第一次分裂中（后期）同源染色体分离
减数第一次分裂中（后期）非同源染色体随机组合
遗传实质
等位基因随同源染色体的分开而分离
非同源染色体上的非等位基因自由组合
联系
都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作基础的。减数第一次分裂中（后期），同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离；非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合。实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件。所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸与发展
板书
（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验
1、目的
2、理论分析
3、杂交实验
杂种子一代
隐性纯合
YyRr
yyrr
↓
↓
YR
Yr
yR
yr
yr
↓
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
1
：
1
：1
：1
4、结论
（四）基因自由组合定律的实质
1、基因自由组合定律的实质
基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、细胞学基础
发生在减数第一次分裂的后期
3、核心内容
同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
1、在育种中的应用
2、在医学和优生优育中的应用
（六）孟德尔获得成功的原因
1、正确地选择了试验材料。
2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手，再循序渐进的方法（由单一因
素到多因素的研究方法）。
3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理
实验结果。
4、科学设计了试验程序
（七）自由组合定律与分离定律的比较
反馈练习
1、基因自由组合定律的实质是（
）
（A）子二代性状的分离比为9：3：3：1
（B）子二代出现与亲本性状不同的新类型
（C）测交后代的分离比为l：1：1：1
（D）在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
2、一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的父亲与一个外观正常的母亲
婚后生了一个患白化病（有隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇
的基因型应该分别是
和
，他们生下并指并伴随着白化病孩子的
可能性是
。孟德尔定律
第一节
分离定律
探究1：孟德尔是怎样设计豌豆杂交实验的？
孟德尔在进行豌豆杂交实验时，既要用紫花豌豆为母本、白花豌豆为父本进行实验，也要用紫花豌豆为父本、白花豌豆为母本进行实验（即既要有正交又要有反交）。按照这样的实验设计，且F1只出现一种亲本的性状，才能归纳出显性性状的概念。由于孟德尔定律只适用于细胞核遗传，因此研究时必须正交和反交同时进行，结果相同时才能证明是细胞核遗传，才能得出显性性状或者隐性性状的概念。显性性状和隐性性状是同种生物同一性状的不同表现类型（不能误认为是不同的性状）。
探究2：F1自交后代出现3∶1的理论分离比，必须满足哪些理想条件？
（1）F1产生两种类型的配子，这两种类型的配子完全相等。
（2）雌雄配子之间的结合机会均等。
（3）每一个受精卵都能正常发育为成熟的个体。
（4）个体发育所处的环境完全相同且比较优越。
（5）所有基因所控制的性状都能完全表达。
（6）显性基因对隐性基因的显性作用是完全的。
事实上，不可能所有的理论设想都能完全达到，因此实际分离比和理论分离比之间总有一些偏差。实际上，生物在产生配子的过程中不一定产生数目相等的各类配子，不同类型的配子受精的几率也不一定一样，受精后发育的过程还受环境影响，因此实际比例和理论比例总是不完全一致。但是这并不能抹煞孟德尔定律的实际意义。
探究3：有关分离定律问题的解题思路。
分离定律的问题主要有两种类型：正推类和逆推类。
解决上述各类问题时，应特别注意以下几点：
（1）首先考虑纯合子，特别是隐性纯合子。
由于纯合子含有相同的遗传因子，因而在亲代与子代之间遗传因子的组成及性状推断上有直接明显的推导作用，主要体现在以下方面：
①如果亲代中有显性纯合子（BB），则子代一定为显性性状（B_）（甲图所示）。
②如果亲代中有隐性纯合子（bb），则子代一定含有b遗传因子（乙图所示）。
③如果子代中有纯合子（bb），则两个亲本都至少含有一个遗传因子b（丙图所示）。
BB×亲本
bb×亲本
_b×_b
↓
↓
↓
B_（显性）
_b
bb
甲图
乙图
丙图
丙图中，由子代bb可推知亲本为_b，但亲本_b×_b的后代未必一定是bb。
（2）根据分离定律中规律性比值来直接推断。
①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子（Bb）。即Bb×Bb→3B_∶1bb。
②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
探究4：遗传规律中有关概率的问题。
概率是对某一可能发生事件的估计，是指特定事件与总事件的比例，其范围从0到1。例如：Bb×bb，其后代出现Bb和bb的概率均为1/2。
遗传规律中有关概率的问题，对于初学者来说是一个难题，这时必须搞清下面两个问题：
（1）如何判断某一事件出现的概率？
例如：杂合子（Aa）自交，求自交后代某一个体是杂合子的概率。
对此问题首先必须明确该个体是已知性状表现还是未知性状表现。①若该个体性状表现为显性性状，它的遗传因子有两种可能性：AA和Aa，且比例为1∶2，所以它为杂合子的概率为2/3。②若该个体未知性状表现，那么该个体遗传因子为AA、Aa和aa，且比例为1∶2∶1，因此它为杂合子的概率为1/2。
（2）亲代的遗传因子在未肯定的情况下，如何求其后代某一性状发生的概率？
例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双亲都有一白化病的兄弟，求他们婚后生出白化病的孩子的概率是多少？
解此题分三步进行：①首先确定该夫妇的遗传因子及其概率。由探究4可推知该夫妇为Aa的概率均为2/3，AA的概率均为1/3。②该夫妇均为Aa，后代患病的可能性为1/4（夫妇均为AA或有一方为AA时，后代均不可能患病）。③最后将该夫妇均为Aa的概率（2/3×2/3）与该夫妇均为Aa情况下生出白化病患者的概率（1/4）相乘，其乘积（1/9）即为该夫妇后代中出现白化病患者的概率。
探究5：如何辨析杂交、自交与测交的概念？
杂交
自交
测交
亲本基因型
基因型不同
基因型相同
F1与隐性类型
实例
DD×dd（Dd）
DD×DDDd×Dd
Dd×dd
实践应用
确定显隐性关系，两个亲本杂交，后代表现出的性状为显性性状，未表现出的性状为隐性性状
连续自交，提高纯合子在后代中所占比例：1－（）n，可鉴别显隐性关系及纯、杂合子
检验某个个体是纯合子还是杂合子的有效方法
题例领悟
【例题1】下列各图中不正确的是（
）
解析：杂合子自交，后代杂合子出现的概率是1/2n，纯合子出现的概率是1－1/2n。所以A项正确。酵母菌是兼性厌氧型生物，在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在有氧条件下进行有氧呼吸产生二氧化碳和水，所以B项是错误的。卵裂时细胞体积越分越小，所以C项正确。在有丝分裂过程中，间期完成DNA复制，在有丝分裂末期平均分配到两个细胞中。所以D项正确。
答案：B
领悟
杂合子自交公式：后代杂合子出现的概率是1/2n，纯合子出现的概率是1－1/2n。酵母菌是兼性厌氧型生物，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸。
【例题2】采用下列哪组方法，可以依次解决①～④中的遗传问题（
）
①鉴定一只白羊是否是纯种
②在一对相对性状中区分显、隐性
③不断提高小麦抗病（显性性状）品种的纯合度
④检验杂种F1的遗传因子组成
A.杂交、自交、测交、测交
B.测交、杂交、自交、测交
C.测交、测交、杂交、自交
D.杂交、杂交、杂交、测交
解析：本题考查的知识点是自交、杂交、测交三种常见的交配方式的概念和意义及其与生产实践的联系。自交是指植物自花授粉和同株异花授粉，遗传因子组成相同的生物个体间相互交配的方式，可以是纯合子（显性纯合子或隐性纯合子）自交或杂合子自交；杂交是遗传因子组成不同的生物个体之间相互交配的方式，可以是同种生物个体杂交，也可以是不同种生物个体杂交；测交是指杂合子一代个体与隐性亲本类型之间的交配，主要用于测定F1的遗传因子组成，也可以用来判断另一个个体是杂合子还是纯合子。由此看来①④要用测交，②可以用杂交，而③应该用自交。
答案：B
领悟
鉴定生物是否是纯种，对于植物来说可以用测交、自交的方法，其中测交是最简单的方法；对于动物来讲则只能用测交的方法。要区分一对相对性状的显、隐性关系，可以让生物杂交，有两种情况可以作出判断：若是两个相同性状的生物个体杂交，后代中有另一个新的相对性状出现，则亲本的性状为显性性状；若是不同性状的生物个体杂交，后代中只出现一种性状，则此性状为显性性状。不断地自交能明显提高生物品种的纯合率。
【例题3】2008北京高考，4
无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是（
）
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的
B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子
D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
解析：依题意可知，无尾是显性性状（A），有尾是隐性性状（a），符合基因分离定律。但无尾猫自交后代总是出现无尾猫与有尾猫，且比例总是接近2∶1，这说明无尾猫是杂合（Aa）的且纯合（AA）致死。
答案：D
领悟
一对相对性状的两杂合子杂交，若子代出现2∶1的比例，说明显性纯合致死。
课堂反馈
1.基因分离定律的实质是（
）
A.子二代出现性状分离
B.子二代性状分离比为3∶1
C.产生配子时等位基因分离
D.测交后代性状分离比为1∶1
解析：注意现象与实质的区别。在产生配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，是基因分离定律的内在实质，由于基因分离定律而有A、B、D等现象。
答案：C
2.（经典回放）下列有关纯合子的叙述中错误的是（
）
A.由相同基因的雌雄配子受精发育而来
B.连续自交性状能稳定遗传
C.杂交后代一定是纯合子
D.不含等位基因
解析：遗传因子组成相同的个体叫纯合子。纯合子自交性状能稳定遗传。由于纯合子有显性纯合和隐性纯合，杂交后代可能是杂合子。
答案：C
3.鼠的毛色类型由等位基因（B和b）控制，甲、乙黑毛雄鼠分别与褐毛雌鼠丙交配，甲与丙3胎共生出9只黑毛和7只褐毛幼鼠，乙与丙3胎共生出19只黑毛幼鼠，则甲、乙、丙3只鼠的基因型依次可能为…
（
）
A.BB、Bb、bb
B.bb、Bb、BB
C.Bb、BB、bb
D.Bb、bb、BB
解析：乙黑毛雄鼠与褐毛雌鼠丙交配3胎生出的19只幼鼠均为黑毛，则乙可能为显性纯合子（BB）。丙褐毛为隐性纯合子（bb），而甲与丙的交配后代有隐性个体褐毛出现，则甲可能为杂合子（Bb）。
答案：C
4.2008梅州期中试题
下图为与白化病有关的某家族遗传系谱图，致病基因用a表示，据图分析回答问题：
（1）该遗传病是受___________基因控制的。
（2）图中Ⅰ2的基因型为___________，Ⅱ4的基因型为___________。
（3）图中Ⅱ3的基因型为___________，Ⅱ3为纯合子的几率是___________。
（4）若Ⅱ3与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病病人，则第二个孩子为白化病女孩的几率是_________________________________。
解析：白化病是常染色体隐性遗传病（“无中生有为隐性，生女患病为常隐”），所以4号的基因型是aa。1号和2号的基因型各是Aa。由1号和2号的基因型是Aa，知道3号的基因型是AA或Aa，其比例是1/3，2/3。若Ⅱ3与一个杂合女性婚配，所生儿子为白化病病人，则Ⅱ3一定是杂合子。所以第二个孩子为白化病女孩的几率是1/4×1/2＝1/8。
答案：（1）隐性
（2）Aa
aa
（3）AA或Aa
1/3
（4）1/8自由组合定律（第一课时）
【设计思想】
在《高中生物课程标准》中，提出了四项课程理念，其中有“倡导探究性学习”，这就要求生物学教学应该着眼于培养学生的探究思想，因此在教学中要让学生自己动手，并提出问题、探究其原因，使学生对学习过程变得更有兴趣，学到的知识也更加牢固，理解上也更加深入。同时，也要让学生尝试一种新的学习方式：从过去教师讲什么就听什么，教师让做什么就做什么的被动学习者，变为知道自己需要什么、想了解什么的主动参与的学习者；由过去从学科的概念和规律开始学习的方式变为学生通过各种事实来发现概念和规律的学习方式；生物课上也将出现更多的学生讨论、交流等活动。
【教材分析】
《自由组合定律》是普通高中课程标准实验教科书生物学（必修2）——《遗传与进化》（浙科版）第一章第二节的重点内容。本节内容包括模拟孟德尔杂交实验，阐述两对相对性状的杂交实验，对自由组合现象的解释，对自由组合现象解释的验证和模拟两对相对性状的侧交实验，其中体现了很强的探究思想，本节重点在于自由组合定律的理解，教师通过呈现孟德尔实验并进行详细讲解，通过学生动手分析，教师讲解，使抽象的内容形象化，以达到教学目的。
【学情分析】
学生在上节课已经学习了孟德尔一对相对性状杂交的实验和孟德尔的分离定律，为这节课学习两对相对性状杂交打下坚实基础，同时高二学生经过必修1的学习，已经初步具有获取信息、处理信息以及利用信息的能力，能较好地完成对本节中数据的理解和分析。
【教学目标】
1.知识目标
（1）阐明孟德尔的两对相对性状的杂交实验
（2）简述自由组合定律及实质。
2.能力目标
通过实验提高动手和分析问题的能力，通过有关习题训练，使学生掌握应用自由组合定律解遗传题的技能、技巧。
3．情感与态度价值观
通过孟德尔杂交实验的学习形成科学的探究思想，发现问题，试验，假设解释，试验验证，得出结论的探究真理的模式。
【教学重点和难点】
对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律。
解决方法]：借助于课件形象直观地展示F1在形成配子时，不同对遗传因子之间的自由组合行为。
【教学方法】
本节课主要采用“学生小组分工合作探究”和“师生共同归纳”的教学方法。根据本节内容，教学时采用“阅读材料—实验整理—师生共同分析归纳”、“教师设疑—学生思考—师生共同解答”等途径。本节还采用多媒体与传统教学相结合方法。
【教具准备】
1、课件
2、标有黄Y，绿y，圆R，皱r的卡片若干，大信封若干
3、课前板书
【教学过程】
教学程序
教师活动
学生活动
设计意图
导入
讲述：上节课我们学习了孟德尔的分离定律，并且研究了一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。但任何生物都不是只有一种性状，而是具有许多种性状，如豌豆在茎的高度上有高茎和矮茎；在种子的颜色上有黄色和绿色；在种子的形状上有圆粒和皱粒；在花的颜色上有红色和白色等等。提问：那么，当两对或两对以上的相对性状同时考虑时，它们又遵循怎样的遗传规律呢 现在我们全班一起来模拟孟德尔的两对相对性状杂交实验过程。
学生回答并思考
创设问题情景,激发学生的探究欲望，主动地参与学习过程。
孟德尔杂交实验
1、教师针对问题，引导学生模拟教材中的实验：分组，发放信封和卡片，讲述实验方法和步骤。2、组织学生进行模拟实验：教师边指导边组织学生搜集实验数据，结束后派代表将数据写在黑板上。3、根据实验结果，引导学生通过思考与讨论，主动获得知识。设问：1、F2中出现了哪些亲本所没有的性状组合？
2、F2新性状组合类型与亲本性状有什么关系？3、在两对相对性状的遗传中，每一对相对性状的遗传都遵循什么规律？教师引导：这一试验结果是否符合分离定律？
方法：从一对性状（粒色、粒形）入手，看实验结果是否符合分离规律：
粒色：黄色：绿色
接近于3：1
粒形：圆粒：皱粒接近于3：1提问：如果将两对相对性状的遗传一并考虑，它们之间又是什么关系呢？
按确定方案，学生四人一组进行实验操作，并记录、分析实验结果。 通过模拟实验和讨论，学生得到16种基因型和4种表现型，比例接近9：3：3：1学生思考并回答
使学生亲身参与探究过程，因此极大地激发了学生的求知欲，有利于学生知识的建构和科学研究方法的领悟。 通过讨论使学生深入思考，并用联想的方法将模拟实验的结果迁移到自由组合上。有利于培养学生批判性思维的能力。
自由组合现象的解释
提问：从这个实验得出两个性状都符合分离规律，而且两对相对性状的组合又是自由和随机的。为什么是这样的结果呢？孟德尔是如何解释这个现象的呢？教师通过多媒体更直观的讲解。强调以下几点：(1)黄色圆粒和绿色皱粒这两对相对性状是由两对等位基因控制的，这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，它们的配子分别是YR和yr，所以Fl的基因型为YyRr，Y对y显性，R对r显性，所以Fl代全部为黄色圆粒。(2)F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l∶1∶1∶l。(3)受精作用时，由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。
学生思考，配合老师倾听，参与交流。
形象的多媒体展示等位基因分离及非等位基因自由组合。使学生更深刻的建构新知识。
自由组合现象解释的验证
讲述：孟德尔的假设是不是正确的呢？他用什么办法来进行验证呢？提问：什么是测交？多媒体呈现：测交过程教师边演示边解释讲述：无论以F1作母本还是作父本，结果都符合预期的设想。总结自由组合定律
学生思考回答：测交学生根据教材配合回答总结定律，找出实质。
了解学生对知识的理解情况，及时调整教学，为继续学习奠定基础。增强学生的总结归纳能力。
延伸巩固布置思考题
呈现题目布置思考题和作业
学生回答学生记录
检查教学效果为下一节课做铺垫
板书设计
1.2
自由组合定律
一、两对相对性状的杂交实验
二、对自由组合现象的解释
三、对自由组合现象解释的验证
四、自由组合定律
副板书：第二节
自由组合定律
1．教学目标
知识目标
知道：孟德尔两对相对性状的杂交试验。
识记：
(1)两对相对性状与两对等位基因的关系；
(2)两对相对性状的遗传实验，
理解：(1)基因的自由组合定律及其在实践中的应用；
（2）对自由组合现象的解释。
　　
（3）基因的自由组合定律的实质。
能力目标
1．通过配子形成与减数分裂的联系，训练学生的知识迁移能力。
2．通过自由组合定律在实践中的应用及有关习题训练，使学生掌握应用自由组合
定律解遗传题的技能、技巧。
情感目标
1．通过孟德尔豌豆杂交试验所揭示的基因自由组合定律的学习，对学生进行辩证唯物主义实践观的教育。
2．养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的精神和合作精神。
2．教学重点
　　1．对自由组合现象的解释。
　　2．基因的自由组合定律的实质。
　解决方法
（1）强调两对等位基因分别位于两对同源染色体上，产生四种配子的原因。
在减数分裂过程中，由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合，产生四种类型的配子。
（2）通过染色体上标有有关基因的减数分裂图解，强调非同源染色体的非等位基因的自由组合。
（3）画有关基因的细胞图。
（4）做运用自由组合定律的有关习题。
3．教学难点
　　1．对自由组合现象的解释。2.基因的自由组合定律及其在实践中的应用
解决方法
（1）运用有关的多媒体课件，演示减数分裂第一次分裂后期，非等位基因随非同源染色体重组而自由组合的情况。
（2）画有关基因的细胞图。
（3）做运用自由组合定律的有关习题。
4．教学用具
　　多媒体课件
5．教学方法
　　教师用直观教学、与学生讨论探究、归纳推理相结合。
6．教学过程
　　导语：
我们伟大的奥地利遗传学家、遗传学的奠基人孟德尔通过苦苦8年的碗豆杂交实验的研究，发现了震惊世界的遗传两个定律，即基因的分离定律和自由组合定律，两大定律广泛用于农业、畜牧业、优生优育，现在培养出了高产的水稻、玉米等，给广大人民带来了福音。
通过上一节课的学习，我们了解了基因的分离定律。下面请同学们共同回忆以下几个问题：
　　提问：基因分离定律的实质是什么？
　　（回答：基因分离定律是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配于遗传给后代。）
　　提问：请同学们分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传实验：　　①豌豆粒色试验
　　　②豌豆粒形试验
　　　P黄色X绿色
　　　　　　P圆形X皱形
　　　　　↓　　　　　　　　　　　　　↓
　　　F1
黄色
　　　　　　　
F1
圆形
　　　F2
F2
　　（回答：①F1黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1。②F1圆形豌豆自交产生F2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1。）
　　二、基因的自由组合定律
　　（一）、孟德尔的两对相对性状的遗传试验。（展示课件）
　　孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状，我们将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交后的情况的话，会出现什么样的现象？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的：
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交，无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让F１植株进行自交，产生F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。这四种表现型的数量比接近9：3：3：1。　
　（二）对自由组合现象的解释：
提问：为什么会出现以上这样的结果呢？请同学们以四人小组的形式围绕以下几个问题进行讨论。（教师组织学习小组讨论，并分析问题，指定小组长回答问题。）
提问：这一试验结果是否符合基因分离定律？
方法：从一对性状（粒色、粒形）入手，看实验结果是否符合分离规律：　　粒色：黄色：
315＋101＝416　　　　　
绿色：108
＋32＝140
黄色：绿色　接近于3：1　
粒形：圆粒：315＋108＝423
皱粒：101
＋32＝133　　　　　圆粒：皱粒接近于3：1
（回答：由此可见，从一对性状的角度去衡量这一试验是符合分离定律的。）
　　提问：新组合的性状是如何产生的呢？（引导学生思考。）
　　通过对上述遗传实验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后代，而且出现了两个新组合的形状：黄色皱粒和绿色圆粒，并且两对相对性状的分离比接近3：1。这说明什么问题？
（回答：这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对的现象。）
讲述：对，这表明两对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰，各自独立的。由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。
　　从实验结果来看，在F2中：
　　粒色：黄色：3/4　　粒形：圆形：3/4
　　　　　绿色：1/4
皱形：1/4
　　也就是说，在3/4的黄色种子中，其中应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的；有1/4是绿色的。在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
　　两对性状结合起来应该是
　556粒种子应出现的性状
　　黄色圆粒：3／4x3/4＝9／16　　556x9／16＝313
　　黄色皱粒：
3／4xl／4＝3／16
　556x3／16＝104
　　绿色圆粒：
1／4x3／4＝3／16
　556x3／16＝104
　　绿色皱粒：
1／4xl／4＝1／16
　556xl／16＝34
　　杂交实验的结果也正是如此，在556粒种子中，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。
　　根据以上分析，请同学们看书：P30以上数据表明……至P31第二自然段结束。
　　讲述：孟德尔假设豌豆的粒色和粒形分别由一对等位基因控制，即黄色和绿色分别由Y和y控制）圆粒和皱粒分别由R和r控制，思考以下几个问题：
提问：根据子一代的表现型，能否说明亲本的显隐性关系？
（回答：由于子一代表现为黄色圆粒，说明亲本中黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。）
提问：两个亲本的基因型如何表示？
（回答：纯种黄色圆粒的基因型为YYRR；纯种绿色皱粒的基因型为yyrr）
提问：两个亲本产生配子的情况如何？F１的基因型是什么？
（回答：根据减数分裂的原理，
YYRR产生的配子为YR，
yyrr产生的配子为yr。F１的基因型为YyRr。）
提问：F１形成配子时，各等位基因之间的分离是互不干扰的，在形成配子时，不同对的非等位基因表现为随机结合。请同学们思考F１产生的雌雄配子各几种？比例如何？
（回答：
F１产生的雌雄配子各四种，即YR、Yr、yR、yr，比例为：
1：l：l：1。）
讲述：关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生自由组合的根本原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中，F１基因型　等位基因分离　非等位基因之间自由组合
　　　→→　　　YR　Yr　yR　yr

1：
1：
1：1
　　由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以四种配子的数量相同。
　　提问：杂种F１形成配子后，受精时雌雄配子是如何随机组合的？请同学们思考F１的配子结合的方式有多少种？
　　（回答：结合方式有16种。）
　　提问：以上结合方式中；共有几种基因型、几种表现型？
　　（回答：有九种基因型、四种表现型，表现型数量比接近于9：3：3：1。）
　　（三）、对自由组合现象解释的验证——测交
问：什么是测交？这里应是谁和谁杂交？
学生回答：让F1代和双隐性亲本回交，也就是F1代和绿色皱缩豌豆杂交。
教师强调：
这是理论上推导的预期测交，即是按孟德尔提出的假说，能产生4种配子，它们的数目相等，而隐性纯合子只产生一种配子，故测交后代有4种表现型。黄圆：黄皱：绿圆：绿皱=1:1:1:1。请一位同学将上述情况用基因遗传图解表示。
(四)、基因自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（五）解题思路
１、先确定显性、隐性
２、根据表现型初步确定基因组成
３、根据上下代关系进一步确定基因型
４、再据比例确定基因型
５、多对等位基因一对一对考虑
（六）经典题型
1、鸡的腿有毛腿、光腿，冠有豌豆冠、单冠，两对性状按自由组合定律遗传，现有一只公鸡甲与两只母鸡乙和丙，这三只鸡都是毛腿豌豆冠，用甲与乙、丙分别进行杂交，它们产生的后代性状表现如下：（腿基因用F、
f表示，冠用E、e表示，性状没有出现的表示不能出现）
（1）
甲×乙→毛腿豌豆冠，光腿豌豆冠
（2）
甲×丙→毛腿豌豆冠，毛腿单冠
公鸡甲的基因型是
，公鸡乙的基因型是
，公鸡丙的基因型是
。
　　A．FFEE
B．FFEe
C．FfEe
D．FfEE
2、父本为YYRr，母本为YyRr，则F1中不可能出现的
基因型是（
　　）
A、yyrr
B、YYRr
C、YyRr
D、YYrr
3、将白色盘状南瓜与黄色球状南瓜杂交，F1全是黄色盘状南瓜，两对性状自由组合，F1自交，产生的F2中出现有30株白色盘状南瓜，预计F2中基因型为杂合体的株数为（　　
　
）
A、120
B、60
C、30
D、180
4、豌豆黄圆
(YyRr)
×
某“X”杂交，后代表现型黄圆、黄皱
、绿圆
、绿皱比例为：
3：3：1：1,某“X”基因型为：（
）
5.有一种软骨发育不全的遗传病,两个有这种病的人(其他性状正常)结婚,所生第一个孩子得白化病且软骨发育不全,第二个孩子全部性状正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测,他们再生一个孩子同时患两病的几率是（
）
A．1/16
B．1/8
C．3/16
D．3/8
盂德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律。揭示出了遗传的第二个规律——自由组合定律。
　　（七）布置作业第一节
分离定律
【教学目标】
1.知识与技能
（1）通过本节课的学习，学生能举例说出孟德尔获得成功的原因
（2）通过本节课的学习，学生能够讲出分离定律中的相关概念
（3）通过本节课的学习，学生能说出遗传规律中常用符号以及概念
（4）通过本节课的学习，学生能对孟德尔的分离规律实验现象作出自己的解释
2.能力与方法
（1）通过本堂课的学习，能够利用多种媒体搜集生物学的信息，学会鉴别、选择、运用和分享信息。
（2）通过本次学习，学生能分析问题，阐明与研究该问题相关的知识。
3.情感态度与价值观
（1）通过实验性模拟小游戏，提高学生分析处理数据的能力。
（2）通过疑问探究式，培养学生的探究精神以及积极思考问题的科学态度。
4.【教学重难点】
重点：孟德尔的杂交实验为素材进行科学方法教育；分离现象的解释，阐明分离定律；运用分离定律解释一些遗传现象;
难点：对分离现象的解释；显性相对性
5.【教学准备】
塑料筒2个，四色小球各1０个，多媒体课件
6.【教学设计思路】
本节课的内容是按科学史的发展线索来安排的，学生在学习时缺乏减数分裂的知识，认知上有一定的难度。通过科学史的学习，学会从现象到本质的认识论方法，能深刻体会到孟德尔敢于质疑、勇于创新、勇于实践以及严谨、求实的科学态度。在教学过程中，引导学生根据现象去分析和推理，通过背景材料，熟悉科学研究的一般过程（观察现象、发现问题、提出假设、验证假说、得出结论）。通过讨论，明白高茎豌豆与矮茎豌豆杂交实验的分析图解及相关概念，理解一对相对性状的遗传现象及其结果。通过具体事例的分析、讨论，突破显性相对性这一难点。
7.【教学过程】
情景引入课题
八年耕耘源于对科学的痴迷，一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。实验设计开辟了研究的新路，数学统计揭示出一串的规律。
教师：同学们，谁知道这首小诗写的是我们生物史上的哪一位科学家？
学生回答：孟德尔。
教师：对。这首诗里所说的遗传规律大家也应该都知道了。遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘却隐藏至深。人类对它的探索之路充满着艰辛曲折，又那么精彩绝伦！刚才大家都猜出来是孟德尔，那么就让我们从140多年前孟德尔的植物杂交实验开始，循着科学家的足迹，也去探索遗传的奥秘。
教师：从今天开始，我们要来学习生物学必修2《遗传与进化》。孟德尔这个人物通过刚才的这首小诗大家对他有了一个大致的了解。当然这还对于我们拥有无限好奇心的人来说还是远远不够的。要深入了解他，我们首先就得了解他的定律。第一章，孟德尔定律。大家先把课文翻到第二页----第一节
分离定律。
学生活动：阅读孟德尔生平简介
教师：孟德尔是可惜的，可惜的是他的研究成果被埋没了35年，同时他又是幸运的，因为最终他的研究成果还是被世人所肯定了。孟德尔用豌豆做了大量的杂交实验，并用7个性状的杂交结果进行了详细的观察和记录，通过统计分析的方法解决了前人没有解决的问题。现在我们来学习：一对相对性状的杂交实验。
一对相对性状的杂交实验
学生活动：阅读课文----一对相对性状的杂交实验。
教师提问：孟德尔的杂交实验主要是用豌豆，其实验成功的原因是什么？
学生回答：首先，豌豆是一种严格的自花授粉植物，而且是闭花授粉，授粉时无外来花粉的干扰，便于形成纯种。第二，豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数；第三，豌豆具有多个稳定的，可区分的性状。
幻灯片展示：豌豆花示意图。
教师：豌豆花的结构很适合自花传粉，这是因为花在未受粉之前，雄蕊和雌蕊都紧紧地被花瓣包裹着，所以，豌豆杂交也须人工进行异花传粉。
教师提问：这里大家要记住几个概念什么是自花授粉？什么是异花授粉？什么是闭花授粉？
学生活动：思考，相互之间交流，然后回答。
教师：自花授粉，两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程;异花授粉：两朵花之间的授粉过程;闭花授粉,花在未开放时，雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的猪头上，传粉后花瓣才展开，即开花。
教师提问：刚才同学们讲豌豆具有多个稳定的，可区分的性状。那什么是相对性状？
学生回答：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
幻灯片展示：豌豆的七对相对性状（教师简要介绍）
教师：孟德尔发现豌豆的这些性状都能够稳定地遗传给后代，且这些性状易于区分，试验结果很容易观察和分析。
教师提问：同学们说说，人体存在哪些相对性状？
学生回答：单眼皮和双眼皮，蓝眼和褐眼……
教师：孟德尔的分离定律不仅仅适用于豌豆，对大多数生物的遗传现象都具有普遍的指导意义，这在我们后面的学习中将接触到。
单因子杂交实验
教师提问：根据上面的学习，我们知道了不同品种的豌豆之间同时具有多对相对性状，如何进行杂交试验，才能便于研究和分析呢？
学生回答：先找一对相对形状，分析它在后代中的表现。
教师：孟德尔为了便于分析试验结果，他首先只是对每一对性状分别进行研。在生物学的实验中，我们就需要这种选择和处理问题的能力。孟德尔在做完都杂交实验时，在豌豆的多个性状中，首先着眼于一对相对性状，分析它在后台中的表现，进而解释了一条重要的遗传规律----分离定律。下面我们以花色为例来说明紫花豌豆与白花豌豆杂交的实验过程。
幻灯片展示：紫花豌豆和白花豌豆
教师：杂交，就是遗传因子组成不同的个体间相互交配的过程。
教师提问：自然状态下的豌豆是严格的自花传粉，而且是闭花授粉。也就是说在花海没有开放之前，就已经进行了授粉过程。要进行豌豆的杂交试验，如何进行异花传粉？
学生活动：阅读课本p4
教师：简要介绍传粉过程。这里我们要注意几个点：1.未成熟的母本
2.在花朵外套袋
3.取成熟的花粉。
教师：下面我们来探讨一下关于孟德尔的紫花豌豆和白花豌豆的杂交实验。
教师讲述：用纯种的紫花豌豆和纯种的白花豌豆作亲本进行杂交。无论正交还是反交（讲述正交和反交的关系），杂交后的第一代（简称子一代，用F1表示）总是紫花豌豆的。之所以正交反交是为了避免其他因素造成的干扰。（这里需要讲清楚F1代的紫花豌豆是亲本杂交得到的种子种下去后长出来的植株，因为不讲清楚的话到后面的F2，F3代……学生就很容易弄混了，不知道到底是那一代了）
幻灯片展示：紫花豌豆和白花豌豆的杂交实验（F1代）。
教师提问：子一代为什么全是紫花的，白花性状哪去了？
学生回答：略。
教师：带着这个疑问，我们看看孟德尔是怎样做的。他让子一代紫花豌豆自交，得到的子二代植株中既有紫花也有白花。自交，植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。广义上讲，遗传因子组成相同的个体间交配均课程自交。自交是获得纯合子的有效方法。
教师：子二代出现的两种性状，紫花个白花，这说明了白花在子一代并没有消失，只是没有表达出来。孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状，叫做显性性状，如紫花；把未显现出来的性状，叫隐性性状，如白花。孟德尔还发现，在F2中，705株开紫花，224株开白花，两者的比例大致为3：1。这种在子二代中同时显现显性性状和隐性性状的现象，在遗传学上叫做性状分离。请同学们注意这个比例。
幻灯片展示：紫花豌豆和白花豌豆的杂交实验（F2代）。
教师：这个3：1的数据并不是偶然，孟德尔用高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，实验结果F2也出现性状分离，高茎豌豆和矮茎豌豆的比例接近于3:1.孟德尔还花了更多的时间和精力致力于豌豆的其他相对性状的研究，都得出了一致的结果----3：1
幻灯片展示：孟德尔做的豌豆7对相对形状的杂交试验的结果。
对分离现象的解释
教师：在一对对性状的杂交实验中，F2为何辉出现性状分离现象呢？为何紫花和白花的比例接近3：1呢？
游戏环节：教师将事先准备好的两个小塑料桶放在讲桌上，向甲桶里分别放入两种颜色（并分别标有Ｄ和d的小球各10个（代表雌配子）。向乙桶里分别放入另两种颜色（分别标有Ｄ和d的小球各10个（代表雄配子）。分别摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混合。请一位学生上讲台来抽取。一共抓取20次。由一位同学记录每次抓取的球的颜色组合。
教师提问：随机抓取20次，请同学们统计结果，出现了几种字母组合？每种组合的比例是多少呢？
教师：我们从这个游戏中我们发现，在抓取的过程中出现了三种字母组合。当我们继续抓取一定量的球时，这三种球的比例会接近于1：2：1。当然我们不可能在这里无限次的抓取下去。其实孟德尔已经为我们做完了这个游戏。
教师：就F2出现的性状分离现象，孟德尔提出了遗传因子相互分离的假设。现以花色为例来讲解。孟德尔认为花色是又一堆基因控制的，大写的字母C代表控制紫花的显性基因。小写的c代表控制白花的隐形基因。C和c互为等位基因。基因在体细胞内是承兑的，一个来自木本，另一个来自父本。紫花的亲本的基因型为CC，白花亲本的基因型为cc。所谓基因型，就是控制性状的基因组合类型。在形成配子时成对的基因彼此分离，分别进入到不同的配子里，所以每个配子只含有成对基因中的一个，C或者是c。紫花亲本产生的配子基因型为C，白花亲本产生的配子基因型为c，而在受精时，也即授粉时，雌雄配子结合产生的F1基因型为Cc,前面我们讲过C基因对c基因是显性的，所以子一代表现为紫花。
教师提问：为什么F2中出现三种基因型CC,Cc,cc，且比例为1：2：1呢？
学生活动：在下面写出F2代的杂交实验分析，一位同学把自己的过程写到黑板上。
教师活动：教师巡视学生的书写情况以及讲解黑板上的对错。
教师：在F1代的体细胞中有两个不同的基因，但各自独立、互补混杂。并且F1可产生两种不同类型的配子，一种带有基因C，一种带有基因c，并且数量相等，受精（授粉）时，雌雄配子的结合是随机的，所以会出现F2这种情况。C对c是显性的，所以紫花与白花的比例为3：1。这里像CC、cc的植株，是有两个基因型相同的配子结合而成的个体，我们称之为纯合子。而Cc植株是由两个基因不同的配子结合而成的个体，称之为杂合子。大家注意，用字母表示的我们称之为基因型，而具有特定基因型的个体所能表现出来的性状我们称为表现型。
教师：根据上述的假设，孟德尔所得7对相对性状的杂交实验结果都有了圆满的解释。
小结：这节课要重点掌握孟德尔的一对相对性状的遗传试验，理解相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离基因型，表现型，纯合子、杂合子等概念以及一些符号代表的意思，掌握子二代的性状分离。
板书设计：
主板书：一、孟德尔
遗传学的奠基人
二、豌豆杂交实验
1、
相对性状：
如紫花对白花，蓝眼珠对黑眼珠
2、子一代为什么全是紫花，白花性状哪去了？
显性性状：如紫花
隐性性状：如白花
副板书：
亲本：
紫花×白花
子一代：
紫花
自交
子二代：紫花
紫花
紫花
白花
3
：
1
3
:
1
紫花
紫花
紫花
白花
Cc
C
c
P
CC
×
cc
紫花
配子
F1
F1
Cc
Cc
×
C
c
c
C
CC
Cc
Cc
cc
配子
F2二、自由组合定律
教学目的
1、基因的自由组合定律及其在实践中的应用（C：理解）
2、孟德尔获得成功的原因（C：理解）
教学重点
1、对自由组合现象的解释
2、基因的自由组合定律的实质
3、孟德尔获得成功的原因
教学难点
对自由组合现象的解释
教学用具
豌豆粒色遗传和粒形遗传的杂交示意图、两对相对性状杂交试验分析图解，两对相对性状测交试验图
教学方法
讲授法、讨论法
课时安排
2课时
教学过程
第一课时
上一节课我们学习了基因的分离定律。下面我们来复习一下：
1、基因分离定律的实质是什么？
（基因分离定律是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代）
2、分析孟德尔的另外两个一对相对性状的遗传试验
①豌豆粒色试验
②豌豆粒形试验
P
黄色X绿色
P
圆形X皱形
↓
↓
F1
黄色
F1
圆形
F2
F2
（①F1黄色豌豆自交产生两种表现型：黄色和绿色，比例为：3：1；②F1圆形豌豆自交产生F2有两种类型：圆粒和皱粒，比例为3：1）
这节课我们在学习了基因的分离定律的基础上，来学习基因的自由组合定律。首先我们来了解孟德尔的两对相对性状的遗传试验。
（一）两对相对性状的遗传试验
孟德尔的基因分离定律是在完成了对豌豆的一对相对性状的研究后得出的。那么，豌豆的相对性状很多，如果同一植株有两对或两对以上的纯合亲本性状，如：豌豆的黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。我们将同时具有黄色、圆粒两种性状的纯亲本植株和具有绿色、皱粒两种性状的纯亲本植株放到一起来研究它们杂交情况的话，会出现什么样的现象呢？它是否还符合基因的分离规律呢？于是，孟德尔就又做了一个有趣的试验，试验的过程是这样的。
1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验
P
黄色圆粒
X
绿色皱粒
↓
F1
黄色圆粒
↓
F２
黄色圆粒
：绿色圆粒
：黄色皱粒
：绿色皱粒
315粒
：108粒
：
101粒
：32粒
9
：
3
：
3
：
1
孟德尔选用了豌豆的粒色和粒形这样两个性状来进行杂交，即纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆做亲本进行杂交。无论是正交还是反交，结出的种子都是黄色圆粒的。以后，孟德尔又让F１植株进行自交。产生的F2中，不仅出现了亲代原有的性状——黄色圆粒和绿色皱粒，还产生了新组合的性状——绿色圆粒和黄色皱粒。在所结的556粒种子中，有黄色圆粒的315粒、绿色圆粒的108粒、黄色皱粒的101粒、绿色皱粒32粒。四种表现型的数量比接近9：3：3：1。
2、两对相对性状的遗传试验的主要特点
（1）F１均为黄色圆粒，为显性性状；
（2）F2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；
（3）F2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；
（4）正交和反交的结果相同。
（二）对自由组合现象的解释
为什么会出现以上这样的结果呢？这一试验结果又是否符合基因的分离定律呢？
我们首先从一对性状（粒色、粒形）入手，看看试验结果是否符合基因的分离定律。
1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律
粒色：黄色
315＋101＝416
绿色
108
＋32＝140
黄色
：绿色
=
416
：140，
接近于3：1
粒形：圆粒
315＋108＝423
皱粒
101
＋32＝133
圆粒
：皱粒
=
423
：133，
接近于3：1
由此可见，从一对相对性状的角度去衡量这一试验是符合基因的分离定律的。
2、两对相对性状的分离是各自独立的
两对相对性状在共同的遗传过程中性状分离和等位基因的分离是互不干扰、各自独立的，是随机的。
那么，新组合的性状又是如何产生的呢？
通过对上述遗传试验的分析，在F2不仅出现了与亲本性状相同的后代，而且出现了两个新组合的性状即黄色皱粒和绿色圆粒，并且这两对相对性状的分离比接近3：1。这表明在F１形成配子后，配子在组合上发生了自由配对的现象。
3、不同对的相对性状之间自由组合
由于一对性状的分离是随机的、独立的，那么，两对性状在遗传的过程中必然会发生随机组合。如果我们利用概率计算的原理进行计算，能得到怎样的结果呢？
从实验结果来看，在F2中：
粒色：黄色：3/4
粒形：圆形：3/4
绿色：1/4
皱形：1/4
也就是说，在3/4的黄色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的；在1/4的绿色种子中，应该有3/4是圆粒的，1/4是皱粒的。反过来也一样，即在3／4的圆粒种子中，应该有3/4是黄色的，有1/4是绿色的；在1/4的皱粒种子中，应该有3/4是黄色；1/4是绿色。
因此，两对性状结合起来，在556粒种子中应出现的性状及比例为
黄色圆粒：3／4x3/4＝9／16
556x9／16＝313
黄色皱粒：3／4xl／4＝3／16
556x3／16＝104
绿色圆粒：1／4x3／4＝3／16
556x3／16＝104
绿色皱粒：1／4xl／4＝1／16
556xl／16＝34
杂交实验的结果也正是如此。在556粒种子中，黄色圆粒315粒，黄色皱粒101粒，绿色圆粒108粒，绿色皱粒32粒，正好接近：9／16：3／16：3／16：1／16，即：9：3：3：1。
孟德尔对上述的自由组合现象是怎样解释的呢？请同学们看课本P31以上数据表明……至P32第二自然段结束。
4、孟德尔对自由组合现象进行了解释
孟德尔对自由组合现象进行了解释，其要点是：
（1）豌豆的粒色和粒形分别由一对遗传因子（等位基因）控制，即黄色和绿色分别由遗传因子（等位基因）Y和y控制；圆粒和皱粒分别由遗传因子（等位基因）R和r控制。由于子一代表现为黄色圆粒，说明亲本中黄色相对于绿色为显性性状，圆粒相对于皱粒为显性性状。这样，两个亲本中，纯种黄色圆粒的遗传因子组成（基因型）为YYRR；纯种绿色皱粒的遗传因子组成（基因型）为yyrr。
（2）形成配子时，两个亲本YYRR产生的配子为YR，yyrr产生的配子为yr。
（3）受精后，F１的遗传因子组成（基因型）为YyRr，其表现型为黄色圆粒。
（4）F１形成配子时，每对遗传因子（等位基因）表现为分离。与此同时，在不同对的遗传因子（非等位基因）之间表现为随机自由结合，而且是彼此独立、互不干扰的。这样，F１产生的雌雄配子各有4种，即YR、Yr、yR、yr，其比例为1：l：l：1。
关于杂种F１产生配子的种类和比例是发生基因自由组合的根本原因，也是这节课的难点。现在我们一起来分析F１产生配子的过程。
杂种F１（YyRr）在减数分裂形成配子时，等位基因Y和y、R和r会随着同源染色体的分离进入不同的配子，而不同对的等位基因之间随机组合在同一配子中。
F１基因型→等位基因分离→非等位基因之间自由组合→YR
Yr
yR
yr
1
：1
：1
：1
由于Y与R和r组合的几率相同，R与Y和y组合的几率也相同，所以4种配子的数量相同。
（5）杂种F１形成配子后，受精作用时雌雄配子的结合是随机的，即各种类型的雌雄配子的结合机会均等。因此，F１的配子的结合方式有16种，其中有9种基因型、4种表现型，表现型数量比接近于9：3：3：1。
5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解
P
YYRR
X
yyrr
↓
↓
配子
YR
yr
↓
↓
F１
YyRr
F２
基因型
1/16
YYRR
1/16
yyRR
1/16
Yyrr
1/16
yyrr
2/16
YyRR
2/16
yyRr
2/16
Yyrr
2/16
YYRr
4/16
YyRr
表现型
9/16黄色圆粒
3/16绿色圆粒
3/16黄色皱粒
1/16
绿色皱粒
孟德尔在完成了对豌豆一对相对性状的研究以后，没有满足已经取得的成绩，而是进一步探索两对相对性状的遗传规律，揭示出了遗传的第二个规律—基因的自由组合定律。在揭示这一规律时，他不仅很准确地把握住了两对相对性状的显隐性特点，进行了杂交试验；并在产生F１后，对F１进行自交，分析出因为在（减数分裂）形成配子时，各产生了4种雌雄配子。由于雌雄配子的自由组合，才在F２中出现了新组合性状这一规律。
板书
二、基因的自由组合定律
（一）两对相对性状的遗传试验
1、纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆的杂交试验
P
黄色圆粒
X
绿色皱粒
↓
F1
黄色圆粒
↓
F２
黄色圆粒
：绿色圆粒
：黄色皱粒
：绿色皱粒
315粒
：108粒
：
101粒
：32粒
9
：
3
：
3
：
1
2、两对相对性状的遗传试验的主要特点
（1）F１均为黄色圆粒，为显性性状；
（2）F2有四种表现型，这四种表现型的数量比接近9：3：3：1；
（3）F2中的绿色圆粒和黄色皱粒是不同相对性状间的重组新类型；
（4）正交和反交的结果相同。
（二）对自由组合现象的解释
1、每一对相对性状的遗传都符合基因的分离定律
2、两对相对性状的分离是各自独立的
3、不同对的相对性状之间自由组合
4、孟德尔对自由组合现象的解释
5、黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图解
P
YYRR
X
yyrr
↓
↓
配子
YR
yr
↓
↓
F１
YyRr
F２
↓
基因型
1/16
YYRR
1/16
yyRR
1/16
Yyrr
1/16
yyrr
2/16
YyRR
2/16
yyRr
2/16
Yyrr
2/16
YYRr
4/16
YyRr
表现型
9/16黄色圆粒
3/16绿色圆粒
3/16黄色皱粒
1/16
绿色皱粒
反馈练习：
1、用结白色扁形果实（基因型是WwDd）的南瓜植株自交，是否能够培养出只有一种显性性状的南瓜？你能推算出具有一种显性性状南瓜的概率是多少？
2、具有两对相对性状的纯种个体杂交，按照基因的自由组合定律，F２出现的性状中：1）能够稳定遗传的个体数占总数的
。2）与F１性状不同的个体数占总数的
。自由组合规律
　　自由组合规律（law
of
independent
assortment），直译为独立分配规律。现代生物遗传学三大基本定律之一。
【概念】
　　〖定义〗当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。
　　〖发生过程〗在杂合体作减数分裂产生配子的过程中。
　　〖发生时期〗减数第一次分裂后期
　　〖适用范围〗不连锁基因。对于除此以外的完全连锁、部分连锁以及所谓假连锁基因，遵循连锁互换规律。
　　〖实质〗非等位基因自由组合。这就是说，一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配律。
【历史】
　　〖发现人〗遗传学说奠基人孟德尔（Gregor
Johann
Mendel）于1856-1864年间作为假说提出并初步验证。
　　〖杂交试验〗
　　孟德尔取具有两组相对性状差异豌豆为研究对象，一个亲本是显性性状黄色圆粒（记为YYRR），另一亲本是隐性性状绿色皱粒（记为yyrr），得到杂合的F1子一代黄色圆粒（记为YyRr）。让它们进行自花授粉（自交），则在F2子二代中出现了明显的分离和自由组合现象。在共计得到的556颗F2种子中，有四种不同的表现类型，其数目分别为：如果以数量最少的绿色皱粒32颗作为比例数1，那么F2的四种表现型的数字比例大约为9∶3∶3∶1。从以上豌豆杂交试验结果看出，在F2所出现的四种类型中，有两种是亲本原有的性状组合，即黄色圆粒和绿色皱粒，还有两种不同于亲本类型的新组合，即黄色皱粒和绿色圆粒，其结果显示出不同相对性状之间的自由组合。
　　孟德尔为了证实具有两对相对性状的F1杂种，确实产生了四种数目相等的不同配子，他同样采用了测交法来验证。把F1杂种（YyRr）与双隐性亲本（yyrr）进行杂交，由于双隐性亲本只能产生一种含有两个隐性基因的配子（yr），所以测交所产生的后代，不仅能表现出杂种配子的类型，而且还能反映出各种类型配子的比数。换句话说，当F1杂种与双隐性亲本测交后，如能产生四种不同类型的后代，而且比数相等，那么，就证实了F1杂种在形成配子时，其基因就是按照自由组合的规律彼此结合的。实际测交的结果，无论是正交还是反交，都得到了四种数目相近的不同类型的后代，其比数为1∶1∶1∶1，与预期的结果完全符合。这就证实了雌雄杂种F1在形成配子时，确实产生了四种数目相等的配子，从而验证了自由组合规律的正确性。
【意义】
　　〖自由组合规律的理论意义〗是：
　　能够解释为什么自然界的生物种类是多种多样的，为什么世界上没有完全相同的两个个体。例如人的指纹，在全世界就没有两个指纹完全相同的人。生物变异的原因之一就是在有性生殖中，基因的重新组合，产生了多种多样的后代。
　　〖自由组合规律的实践意义〗是：
　　在杂交育种工作中有很大的指导作用，因为通过杂交，基因重组能产生不同于亲本的新类型，有利于人工选育新品种。例如，一个小麦品种能抗倒伏，但不抗锈病，另一品种则抗锈病而易倒伏，经杂交，子二代可能出现既抗锈病又不倒伏的新类型。通过人工选择，就可得到符合人类要求的新品种。
　　在医学实践中，人们可以根据基因的自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发生的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。孟德尔定律
1.2
自由组合定律
上节课我们用实验和统计学的办法分析了性状的自由组合现象。孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确，又进行了测交试验。
根据孟德尔的解释，出现性状的自由组合主要是由于F1产生了4种雌雄配子。因此，要证明自由组合现象是正确的，就必须证明F1产生了4种配子。
（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验
1、目的
选用双隐性的植株与F1杂交，测出F1的基因型，从而验证自由组合现象解释的正确性。
2、理论分析
根据孟德尔的解释，F1应产生4种配子YR、Yr、yR
和yr，并且其比例为1
：1
：1
：1；双隐性个体只产生一种隐性（yr）配子。所以测交结果应该产生4种类型的后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒和绿色皱粒，并且4种表现型的数量比应为1：1：l：1。
3、杂交实验
杂种子一代
隐性纯合
YyRr
yyrr
↓
↓
YR
Yr
yR
yr
yr
↓
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
1
：
1
：1
：1
测交的结果是产生了4种后代，即黄色圆粒、绿色圆粒、绿色皱粒和黄色皱粒，并且它们数量基本相同。4种表现型的数量比接近1：1：l：1。
4、结论
测交时无论是正交还是反交，实验与分析相符，验证了对自由组合现象的解释是正确的。并且证明了F1的基因型为YyRr，既能产生4种雄配子，又能产生4种雌配子，从而证实了F1在形成配子时，不同对等位基因是自由组合的。
（四）基因自由组合定律的实质
孟德尔的杂交试验从实践的角度论证了自由组合定律的存在和规律。现在，我们从现代遗传学的角度去解释这一规律。
1、基因自由组合定律的实质
基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、细胞学基础
发生在减数第一次分裂的后期
3、核心内容
同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
请同学们思考(见幻灯片5、6)：
（1）孟德尔所说的两对基因是指什么？
（位于1、2号同源染色体上的Y和y及位于3、4号的另一对同源染色
体上的R和r）
（2）1号染色体上的Y基因的非等位基因是那些基因？
（3、4号染色体上的R和r）
（3）非同源染色体上的非等位基因在形成配于时的结合方式是什么？
（自由组合）
（4）这种非同源染色体上的非等位基因自由组合发生在哪一过程中？
（发生在细胞减数分裂形成配子时）
（5）基因自由组合定律的实质是什么？
（位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞
减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，
非同源染色体上的非等位基因自由组合）
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
1、在育种中的应用
使不同亲本的优良性状的基因组合到一个个体内，创造出优良品种
基因的自由组合定律为我们的动、植物育种和医学实践开阔了广阔的前景，人类可以根据自己的需求，不断改良动植物品种，为人类造福。例如：水稻中，有芒（A）对无芒（a）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。其中，无芒和抗病是人们需要的优良性状。现有两个水稻品种，一个品种无芒、不抗病，另一个品种有芒、抗病。请你想办法培育出一个无芒、抗病的新品种。
根据自由组合定律，这样的品种占总数的3／16。
我们得到的这种具有杂种优势的品种可以代代遗传吗？
（不可以，因为其中有2/16的植株是杂合体，它的下一代会出现性状分离）
那么，如何能得到可以代代遗传的优势品种？
（要想得到可以代代遗传的优势品种，就必须对所得到的无芒、抗病品种进行自交和育种，淘汰不符合要求的植株，最后得到能够稳定遗传的无芒、抗病的类型）
2、在医学和优生优育中的应用
在现代医学上，我们也常用基因的自由组合规律来分析家族遗传病的发病规律。并且推断出其后代的基因型和表现型以及它们出现的依据。这对于遗传病的预测和诊断以及优生、优育工作都有现实意义。
例如：在一个家庭中，父亲是多指患者（由显性致病基因P控制），母亲的表现型正常，他们婚后却生了一个手指正常但先天聋哑的孩子（由隐性致病基因d控制，基因型为dd），其父母的基因型分别是什么？
这样的例子在我们日常生活中是经常遇到的，那么，我们一起来分析，双方都未表现出来先天聋哑症状的父母，为什么会生出一个先大聋哑的孩子呢？
（首先，先天聋哑一定是遗传病，其父母均未表现出来，说明其父母均是隐性基因的携带者。加之其父亲为多指，可以判定其父亲的基因型为：PpDd；其母亲表现型正常，可以判断其母的基因型为：ppDd）
根据上面的分析，其父母可能出现的配子是什么？其子女中可能出现的表现型有几种？
（其母亲可能出现的配子类型为：pD、pd，其父亲可能出现的配子类型为PD、Pd、pD、pd。）他们的后代可能出现的表现型有4种：只患多指（基因型为PpDD、PpDd），只患先天聋哑（基因型ppdd），既患多指又患先天聋哑（基因型Ppdd），表现型正常（基因型ppDD，ppDd）
由上面的例子可以看出，孟德尔发现的这两个遗传规律对于我们人类认识自然，了解人类自己有多么重要的意义。尤其在当前，我们正处于一个新世纪的开始，如何解决好我们国家发展过程中提高粮食产量，提高人口素质，特别是在计划生育政策下，进行优生优育等很多问题都有待我们利用我们所学到的遗传学知识去研究、去解决。在今后的工作中我们将面临众多的课题，这不仅需要我们掌握好现代科学知识，而且，要学习孟德尔的科学精神。
（六）孟德尔获得成功的原因
我们都知道，孟德尔并不是进行遗传学研究的第一人，在孟德尔之前，有不少学者都做过动植物的杂交试验，试图发现这其中的规律，但都未总结出规律来。孟德尔却以他的科学精神和科学方法发现了遗传的两大规律。
为什么孟德尔会取得这么大的成果呢？我们从中应该得到那些启示呢？
1、正确地选择了实验材料。
2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法（由单一因素到多因素的研究方法）。
3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理试验结果。
4、科学设计了试验程序。
孟德尔试验的成功给了我们以很大的启示，即进行科学实验必须具备的几点精神：
1、科学的工作态度和方法：采取循序渐进的方法，由简单到复杂；并注意观察试验现象，不放过任何一个试验现象。
2、运用先进的科学成果，如孟德尔首先将统计学的方法用于生物实验的分析。
3、科学地选择试验的材料。
4、有一整套的科学工作的方法和程序。
（七）自由组合定律与分离定律的比较
分离定律
自由组合定律
研究的相对性状
一对
两对或两对以上
等位基因数量及在染色体上的位置
一对等位基因位于一对同源染色体上
两对或两对以上等位基因分别位于不同的同源染色体上
细胞学基础
减数第一次分裂中（后期）同源染色体分离
减数第一次分裂中（后期）非同源染色体随机组合
遗传实质
等位基因随同源染色体的分开而分离
非同源染色体上的非等位基因自由组合
联系
都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作基础的。减数第一次分裂中（后期），同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离；非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合。实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件。所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸与发展
板书
（三）对自由组合现象解释的验证——测交试验
1、目的
2、理论分析
3、杂交实验
杂种子一代
隐性纯合
YyRr
yyrr
↓
↓
YR
Yr
yR
yr
yr
↓
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
F1作母本
31
27
26
26
F1作父本
24
22
25
26
1
：
1
：1
：1
4、结论
（四）基因自由组合定律的实质
1、基因自由组合定律的实质
基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在细胞减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、细胞学基础
发生在减数第一次分裂的后期
3、核心内容
同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（五）基因自由组合定律在实践中的应用
1、在育种中的应用
2、在医学和优生优育中的应用
（六）孟德尔获得成功的原因
1、正确地选择了试验材料。
2、在分析生物性状时，采用了先从一对相对性状入手，再循序渐进的方法（由单一因
素到多因素的研究方法）。
3、在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析，并运用了统计学的方法处理
实验结果。
4、科学设计了试验程序
（七）自由组合定律与分离定律的比较
反馈练习
1、基因自由组合定律的实质是（
）
（A）子二代性状的分离比为9：3：3：1
（B）子二代出现与亲本性状不同的新类型
（C）测交后代的分离比为l：1：1：1
（D）在进行减数分裂形成配子时，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合
2、一个患并指症（由显性基因S控制）而没有患白化病的父亲与一个外观正常的母亲
婚后生了一个患白化病（有隐性基因aa控制），但没有患并指症的孩子。这对夫妇
的基因型应该分别是
和
，他们生下并指并伴随着白化病孩子的
可能性是
。

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